;以及將具有凹部218和至少一個裂紋220的半導體襯底216放置在化學汽相沉積系統(tǒng)200中。因此，可以在化學汽相沉積系統(tǒng)200外執(zhí)行上述形成凹部218和清潔凹部218的工藝。
[0138]圖4D示出了化學汽相沉積系統(tǒng)200中的半導體襯底216的放大圖411。如圖4D所示，在凹部中外延形成半導體層的方法300可包括:在凹部218內(nèi)以及在至少一個裂紋220上方外延形成包括具有第一摻雜濃度的第一半導體材料的襯層222 (例如，通過外延工藝209)。上面參照圖2D描述了第一半導體材料和第一摻雜濃度的實例。
[0139]如圖4E所示，在示圖413中，在凹部中外延形成半導體層的方法300可包括:在襯層222上方外延形成包括具有第二摻雜濃度的第二半導體材料的半導體層(例如，通過外延工藝213)。上面參照圖2E描述了第二半導體材料和第二摻雜濃度的實例，還描述了第一摻雜濃度小于第二摻雜濃度。
[0140]圖5示出了根據(jù)一個或多個實施例的半導體器件500。
[0141]圖5中與圖2A至圖2E相同的參考標號表示與圖2A至圖2E相同或類似的元件。因此，這里不再進行詳細描述這些元件；參照上述內(nèi)容。
[0142]半導體器件500可包括半導體襯底216，其具有凹部218以及從凹部218的表面218a,218b延伸到半導體襯底216中的至少一個裂紋220。
[0143]半導體器件500可在凹部218內(nèi)以及至少一個裂紋220上方包括具有第一半導體材料的襯層222。
[0144]在一個實施例中，在至少一個裂紋220上方形成襯層222的效果是可以在至少一個裂紋222上方提供阻擋物。用作阻擋物的襯層222可以在半導體襯底216的進一步處理期間防止或減少至少一個裂紋222中材料的累積和/或通過至少一個裂紋222蝕刻半導體襯底216。從而，可以減少或避免半導體襯底216的區(qū)域216R(例如，有源區(qū)域或有源區(qū))中的損傷。因此，可以提高制造產(chǎn)量和半導體器件可靠性。
[0145]襯層222的第一半導體材料可具有如上面參照圖2D描述的摻雜濃度。具有上述摻雜濃度的效果是可以使襯層222的摻雜半導體材料的摻雜原子被原位保持或鎖定在襯層222的柵格中。因此，可以減少或避免襯層222的摻雜半導體材料的摻雜原子在半導體襯底216的進一步處理期間擴散到至少一個裂紋220中。從而，減少或避免了至少一個裂紋220中材料的累積，并且可以減少或避免半導體襯底216的區(qū)域216R(例如，有源區(qū)域)中的損傷。因此，可以提高制造產(chǎn)量和半導體器件可靠性。
[0146]如上所述，可以在落入上述外延工藝209的至少一個溫度范圍的較高溫度下生長襯層222。在一個實施例中，以這種溫度生長襯層222的效果是可以促進至少一個裂紋220中的固相外延再生長(SPER)。因此，可以減少或消除半導體襯底216上的MACE的不利效果。從而，可以減少或避免半導體襯底216的區(qū)域216R(例如，有源區(qū)域或有源區(qū))中的損傷。因此，可以提高制造產(chǎn)量和半導體器件可靠性。
[0147]如上所述，在外延工藝209期間提供的蝕刻氣體的部分壓力可以小于約lOTorrs，例如在大約0.0lTorrs至大約1Torrs的范圍內(nèi)，例如在大約0.1Torrs至大約6Torrs的范圍內(nèi)，例如在大約ITorrs至大約5Torrs的范圍內(nèi)，但是根據(jù)其他實施例還可以使用其他部分壓力。在外延工藝209期間提供的蝕刻氣體的部分壓力在上述壓力范圍內(nèi)的效果是可以防止或減少通過至少一個裂紋220蝕刻半導體襯底216。從而，可以減少或避免半導體襯底216的區(qū)域216R(例如，有源區(qū)域或有源區(qū))中的損傷。因此，可以提高制造產(chǎn)量和半導體器件可靠性。
[0148]半導體器件500可以在襯層222上方包括具有第二半導體材料的半導體層224。
[0149]根據(jù)本文所描述的各個實施例，提供了在凹部中外延形成半導體層的方法。該方法可包括:提供化學汽相沉積系統(tǒng)；將具有凹部的半導體襯底放置在化學汽相沉積系統(tǒng)中，其中，半導體襯底包括從凹部的表面延伸到半導體襯底中的至少一個裂紋；在凹部內(nèi)和至少一個裂紋的上方外延形成包括第一半導體材料的襯層；以及在襯層上方外延形成包括第二半導體材料的半導體層。
[0150]根據(jù)本文描述的各個實施例，提供了一種在凹部中外延形成半導體層的方法。該方法可包括:在襯底中形成凹部；清潔凹部，其中，清潔產(chǎn)生至少一個裂紋，至少一個裂紋從凹部的表面延伸到半導體襯底中；提供化學汽相沉積系統(tǒng)；將具有凹部和至少一個裂紋的半導體襯底放置在化學汽相沉積系統(tǒng)中；在凹部內(nèi)和至少一個裂紋上方外延形成襯層，襯層包括具有第一摻雜濃度的第一半導體材料；以及在襯層上方外延形成半導體層，半導體層包括具有第二摻雜濃度的第二半導體材料，其中，第一摻雜濃度小于第二摻雜濃度。
[0151]根據(jù)本文描述的各個實施例，提供了一種半導體器件。該半導體器件可包括:半導體襯底，其具有凹部和從凹部的表面延伸到半導體襯底中的至少一個裂紋；襯層，包括第一半導體材料，位于凹部內(nèi)和至少一個裂紋上方；以及半導體層，包括第二半導體材料，設(shè)置在襯層上方。
[0152]上面論述了多個實施例的特征使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好地理解本發(fā)明的各個方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，他們可以容易地以本公開為基礎(chǔ)設(shè)計或修改用于執(zhí)行與本文所述實施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)點的其他工藝和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)該意識到，這些等效結(jié)構(gòu)不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且可以在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出各種變化、替換和改變。
【主權(quán)項】
1.一種在凹部中外延形成半導體層的方法，所述方法包括: 提供化學汽相沉積系統(tǒng)； 將具有所述凹部的半導體襯底放置在所述化學汽相沉積系統(tǒng)中，其中，所述半導體襯底包括從所述凹部的表面延伸到所述半導體襯底中的至少一個裂紋； 在所述凹部內(nèi)和所述至少一個裂紋上方外延形成包括第一半導體材料的襯層；以及 在所述襯層上方外延形成包括第二半導體材料的半導體層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一半導體材料包括非摻雜半導體材料。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一半導體材料和所述第二半導體材料包括摻雜半導體材料，所述第一半導體材料的摻雜濃度小于所述第二半導體材料的摻雜濃度。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述第一摻雜濃度小于或等于4X10 2°原子/立方厘米。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，外延形成所述襯層包括: 提供蝕刻氣體，所述蝕刻氣體的部分壓力小于約lOTorrs。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，外延形成所述半導體層包括提供蝕刻氣體，所述蝕刻氣體的部分壓力大于約0.0lTorrs07.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述襯層的厚度在大約Inm至大約5nm的范圍內(nèi)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述半導體層的厚度在大約15nm至大約60nm的范圍內(nèi)。9.一種在凹部中外延形成半導體層的方法，所述方法包括: 在半導體襯底中形成凹部； 清潔所述凹部，清潔所述凹部產(chǎn)生從所述凹部的表面延伸到所述半導體襯底中的至少一個裂紋； 提供化學汽相沉積系統(tǒng)； 將具有所述凹部和所述至少一個裂紋的半導體襯底放置在所述化學汽相沉積系統(tǒng)中； 在所述凹部內(nèi)和所述至少一個裂紋上方外延形成襯層，所述襯層包括具有第一摻雜濃度的第一半導體材料；以及 在所述襯層上方外延形成半導體層，所述半導體層包括具有第二摻雜濃度的第二半導體材料，其中，所述第一摻雜濃度小于所述第二摻雜濃度。10.一種半導體器件，包括: 半導體襯底，具有凹部和從所述凹部的表面延伸到所述半導體襯底內(nèi)的至少一個裂紋； 襯層，包括第一半導體材料，位于所述凹部內(nèi)和所述至少一個裂紋上方；以及 半導體層，包括第二半導體材料，設(shè)置在所述襯層上方。
【專利摘要】本發(fā)明公開了半導體器件以及在半導體器件的凹部中外延形成半導體層的方法。在一些實施例中，在凹部中外延形成半導體層的方法可包括：提供化學汽相沉積系統(tǒng)；將具有凹部的半導體襯底放置在化學汽相沉積系統(tǒng)中，其中，半導體襯底包括從凹部的表面延伸到半導體襯底中的至少一個裂紋；在凹部內(nèi)和至少一個裂紋的上方外延形成包括第一半導體材料的襯層；以及在襯層上方外延形成包括第二半導體材料的半導體層。
【IPC分類】H01L21/02
【公開號】CN105023827
【申請?zhí)枴緾N201410655450
【發(fā)明人】蔡俊雄, 郭紫微
【申請人】臺灣積體電路制造股份有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2014年11月17日
【公告號】US9209020, US20150318167